En nuestro mundo moderno, en el marco de la sociedad de la información y la tecnología, la energía —necesaria en todos los ámbitos de nuestra vida, como la industria, la sanidad, la tecnología, las comunicaciones, la vida social y la educación— se ha convertido en el recurso más valioso e importante de la actualidad. Los recursos energéticos se dividen en dos categorías: fuentes de energía no renovables y renovables. El rápido agotamiento de los combustibles fósiles —como el carbón, el petróleo y el gas natural—, que son fuentes de energía no renovables y siguen siendo las más utilizadas en la actualidad, junto con los problemas medioambientales que provocan —en particular el calentamiento global—, han resaltado la necesidad de un uso racional y económico de estos recursos, así como de la eficiencia energética.
Teniendo en cuenta los inconvenientes medioambientales y de otro tipo, la búsqueda de fuentes de energía alternativas se ha acelerado y se ha centrado en la energía solar, que es una fuente de energía renovable fiable, respetuosa con el medio ambiente y prácticamente ilimitada. Las formaciones físicas y el flujo de materia y energía en el mundo, ya sea de forma directa o indirecta, solo son posibles gracias a la energía solar. La energía solar sufre transformaciones para generar diferentes formas de energía, como la eólica y la mareomotriz. Se sabe que las energías derivadas de combustibles fósiles y los materiales subterráneos de biomasa consisten en energía solar acumulada.
En los años recientes, la conversión directa de energía solar en energía eléctrica usando paneles fotovoltaicos ha asegurado un lugar importante en la producción total de energía de los países. La eficiencia de los paneles fotovoltaicos puede ser categorizada en dos grupos principales. El primero de estos grupos es el material crudo usado en la producción de paneles y el método de producción. El segundo grupo consiste de datos climáticos y la estructura climática de la región donde los paneles están instalados.
Las condiciones meteorológicas que afectan la eficiencia de los sistemas solares fotovoltaicos y la energía de los paneles solares son las siguientes:
- Irradiancia solar
- Humedad
- Polvo y ensuciamiento
- Temperatura
- Viento
- Precipitación
¿ES EL POLVO EL LADRÓN OCULTO EN LOS PANELES SOLARES? ¿CÓMO PODEMOS EVITAR PÉRDIDAS DE EFICIENCIA HASTA UN 32%? ¿ES POSIBLE FRENAR LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA MIDIENDO LOS ÍNDICES DE POLVO?
Los paneles fotovoltaicos (FV) pueden convertir la energía solar en energía eléctrica con una eficiencia que oscila entre el 6 % y el 35 %, dependiendo de las propiedades del material semiconductor con el que están fabricados. Son numerosos los factores que afectan a la eficiencia de producción de los paneles FV.
Entre ellos se incluyen la inclinación del panel, la orientación (ángulo), la temperatura, el sombreado, la intensidad de la radiación solar, la velocidad y la dirección del viento, el polvo, la suciedad, la humedad, la carga de nieve y otras pérdidas asociadas.
Uno de los factores más importantes que afectan a la eficiencia de producción de energía eléctrica de los paneles solares es la contaminación de la superficie del panel por polvo, barro, hojas, etc. (ensuciamiento).
Numerosos estudios han demostrado que el rendimiento se ve afectado negativamente entre un 4 % y un 32 % como consecuencia de la contaminación y la acumulación de polvo en las superficies de los paneles.
El polvo se caracteriza por ser una formación que posee propiedades biológicas, químicas, electrostáticas y físicas. Cada región geográfica presenta características y densidades de polvo distintas. Al depositarse o cubrir la superficie de los paneles fotovoltaicos por diversos medios, el polvo impide que la radiación solar llegue a dichas superficies, lo que afecta negativamente a la producción de energía de los paneles.
Además, afecta negativamente a la eficiencia del sistema de energía fotovoltaica al aumentar la temperatura de los paneles y provocar efectos negativos como la abrasión del cristal de los módulos fotovoltaicos.
Existen varios factores y parámetros que influyen en el proceso de ensuciamiento y en la cantidad de suciedad o polvo que se acumula en los paneles solares. Entre ellos se encuentran las propiedades, el tamaño y el peso del polvo, así como la rugosidad de la superficie del panel.
Factores como la orientación del panel respecto a la radiación solar y la dirección predominante del viento influyen en la acumulación y la cantidad de polvo en los paneles. La limpieza regular de los paneles aumentará la potencia de salida del sistema fotovoltaico. Sin embargo, dado que la limpieza diaria de los paneles fotovoltaicos conlleva costes adicionales, como mano de obra, agua desionizada (desmineralizada) o líquidos de limpieza, la solución más idónea es limpiar los paneles a intervalos específicos o cuando aumenta la proporción de polvo.
Además, aunque es posible que la limpieza mensual no sea del todo suficiente, es evidente que se producirá un aumento significativo de la eficiencia en comparación con los paneles fotovoltaicos que nunca se limpian. Para minimizar las pérdidas de eficiencia causadas por el polvo y la suciedad, la frecuencia de limpieza más adecuada se determina mediante la instalación de un sistema capaz de monitorizar el índice de ensuciamiento de la instalación fotovoltaica. Las diferentes regiones geográficas con características variables tendrán un impacto en la densidad del ensuciamiento, la duración de la insolación y la frecuencia de limpieza requerida. Además, las variaciones estacionales también afectan el rendimiento global.
Por este motivo, para reducir las pérdidas causadas por la suciedad y decidir cuándo debe limpiarse la instalación, Seven Sensor ofrece soluciones con sensores de ensuciamiento tanto automáticos como manuales. Gracias a estos sensores, se puede supervisar el índice de ensuciamiento de la instalación y crear programas de limpieza óptimos basados en estos datos. De este modo, se facilita una planificación óptima de la limpieza de acuerdo con las condiciones específicas de la instalación.
Para obtener más detalles sobre el producto:
Sensor Manual de Ensuciamiento: https://www.sevensensor.com/es/sensor-de-suciedad-manual-con-salida-modbus
Sensor Automático de Ensuciamiento: https://www.sevensensor.com/es/sensor-de-suciedad-automatico
Es de gran importancia para minimizar los efectos del polvo y la suciedad, los cuales se encuentran entre los parámetros más críticos para aumentar la eficiencia de las plantas de energía FV, las cuales constituyen en mayor número de instalaciones de energía renovable en nuestro país.